Правка шлифовальных кругов

Размещено на http://www.allbest.ru/

12

МГТУ им. Н.Э. Баумана

Реферат на тему:

"Правка шлифовальных кругов"

Выполнил: Резепкин Е.В. МТ2-112

Проверил: Зубков Н.Н.

Москва 2013

Введение. Методы правки абразивных шлифовальных кругов

В процессе работы щлифовального круга абразивные зерна изнашиваются и теряют режущую способность, а круг засаливается продуктами обработки. Для восстановления режущих свойств и геометрической формы производится периодическая правка круга. Наиболее качественная правка производиться алмазными инструментами.

Более грубая правка осуществляется шарошками, оснащенными монолитными твердосплавными дисками, металлическими дисками и звездочками из износостойких сталей или правочными кругами из карбида кремния, термокорунда т.д.

Правка - это процесс влияния на рабочую поверхность шлифовального круга с целью придания ей необходимой геометрической формы, устранения повреждений рабочей поверхности, а также обеспечение удаления связки нужных параметров РПК.

Правка может выполняться непосредственно на рабочем месте или отдельно.

Для эффективного управления параметрами РПК способы воздействия должны обеспечивать следующее:

-возможность оказания воздействия непосредственно на связку;

-высокую избирательность воздействий;

-дискретность воздействий во времени и пространстве;

-возможность совмещения управляющих воздействий и обработки детали во времени;

От правильного выбора средств и режимов правки зависят не только точность и шероховатость обработанной поверхности детали, производительность обработки, но и расход шлифовальных кругов, износостойкость правящего инструмента и себестоимость операции шлифования.

Широко применяемые шлифовальные круги зернистостью 25--40 и твердостью СМ2-СТ2 в основном расходуются не в процессе шлифования, где износ их крайне мал, а в процессе правки. На правку расходуется от 45 до 80% полезного объема абразивных кругов при круглом, плоском и внутреннем шлифовании.

Затраты времени на правку могут достигать 40% штучного времени обработки и более. В зависимости от требований к точности и шероховатости обрабатываемой поверхности применяют алмазную и безалмазную правку кругов.

Правку, осуществляют обтачиванием алмазным инструментом, обкатыванием абразивными, твердосплавными и металлическими дисками, шлифованием кругами из карбида кремния и алмазно-металлическими роликами, тангенциальным точением профильной поверхности круга алмазным инструментом, накатыванием стальными профильными роликами.

1. Правка методом обтачивания

Правка методом обтачивания представляет собой точение (разрушение) хрупкого абразивного материала и связки шлифовального круга правящим алмазным инструментом высокой твердости. Правка осуществляется либо отдельными сравнительно крупными алмазными зернами, зачеканенными в оправки (ОСТ 2-9--70 «Алмазы в оправках» и ГОСТ 17504--72 «Иглы алмазные»), либо алмазно-металлическими карандашами диаметром 8--10 мм.

Наибольшее применение имеют алмазно-металлические карандаши, в которых в определенном порядке размещены кристаллы алмазов, прочно соединенные специальным сплавом. Этот сплав имеет близкий к алмазу коэффициент теплового расширения, поэтому при изменениях температуры алмазно-металлического карандаша в процессе правки алмазы не испытывают дополнительных тепловых деформаций. Алмазно-металлические карандаши выпускают четырех типов в зависимости от расположения и характеристики алмазных кристаллов в рабочей части: Ц - с алмазами, расположенными цепочкой вдоль оси карандаш; С - с алмазами, расположенными слоями, неперекрывающимися и перекрывающимися; Н - с неориентированным расположением алмазов. Каждый тип карандашей подразделяют на марки, отличающиеся массой и количеством алмазов, а также размерами вставки и оправы.

Карандаши типа Ц изготовляют из высококачественных кристаллов алмазов массой от 0,03 до 0,5 карата. Они имеют наибольшее применение при правке кругов для круглого, бесцентрового внутреннего и фасонного шлифования. Карандаши типа С выпускают двух марок: многозернистые с количеством до 10 сравнительно мелких алмазных зерен в слое и малозернистые с двумя--пятью алмазными зернами массой 0,1--0,2 карата. Эти карандаши обладают повышенной износостойкостью; их используют для правки абразивных кругов при чистовом шлифовании в автоматическом цикле. Карандаши типа Н изготовляют из алмазов различного качества, в том числе из дробленых и колотых, и используют для правки мелкозернистых шлифовальных кругов на операциях круглого и бесцентрового шлифования, а также для правки однониточных резьбошлифовальных, тарельчатых и плоских кругов для зубошлифования и шлицешлифования.

В процессе правки алмазно-металлические карандаши изнашиваются, на их рабочих поверхностях образуются площадки, и поэтому карандаши обычно устанавливают так, чтобы их ось была наклонена под углом 10--15° в сторону вращения круга и развернута к направлению движения подачи. Это позволяет периодически поворачивать правящий инструмент вокруг оси, вводя тем самым в работу незатупившиеся грани алмаза, что способствует улучшению условий работы правящего инструмента и снижению его износа. Такая установка алмазных инструментов предохраняет также алмаз от перегрузок и разрушения кристаллов и исключает вибрации в системе станок--круг--алмаз.

Для правки кругов больших размеров, а также при профильном шлифовании применяют алмазы больших размеров в оправках, представляющие собой стальную державку, в которой закреплен необработанный алмаз с острой вершиной. Алмазы с естественными гранями, закрепленные в оправах, имеют преимущество перед алмазно-металлическими карандашами в том, что их изготовляют из более. качественных алмазов, и, следовательно, их износостойкость значительно выше. Оправы для алмазов изготовляют цилиндрическими, ступенчатыми, коническими и с резьбой. Для закрепления алмазов в оправах применяют механический зажим, пайку, чеканку. Установка алмаза в оправе должна быть осуществлена таким образом, чтобы плоскости сколов кристаллов не совпадали с на правлением сил, действующих на алмаз при правке, после закрепления алмаз должен выступать из оправки не более чем на 1/4 своей длины. Специально для правки однониточных, разьбошлифовальных кругов в соответствии с ГОСТ 17564--72 промышленность выпускает алмазные иглы. Для изготовления игл применяют природные алмазы в виде октаэдрических, пиленых и колотых кристаллов. Рабочую часть игл гранят по форме четырехгранной пирамиды без видимой при десятикратном увеличении перемычки на вершине. Алмаз крепят в державке пайкой серебряным припоем марки ПСр5ОКд, либо другим припоем или методом, обеспечивающим необходимую прочность при исключении графитизации алмаза. Державки для игл изготовляют из стали марок 20, 25. 30, 35, 40.
Стоимость ограненных алмазных инструментов выше стоимости алмаза в оправах, так как кристалл алмаза шлифуют. Однако высокая производительность правки кругов, а также повышение точности шлифования во многих случаях оправдывают расходы на изготовление правящего инструмента.

Правка кругов методом обтачивания позволяет получить высокую точность рабочей поверхности круга, которая за счет изменения величины продольной подачи алмазного инструмента может обеспечить различную шероховатость обрабатываемой детали. В процессе правки кругов методом обтачивания возникают силы, не превышающие 3--5 кгс и способствующие меньшему разрушению абразивных зерен круга при правке и их износу при шлифовании

2. Правка кругов методом обкатывания

Правка кругов методом обкатывания позволяет получить высокую точность рабочей поверхности круга, которая за счет изменения величины продольной подачи алмазного инструмента может обеспечить различную шероховатость обрабатываемой детали. В процессе правки кругов методом обтачивания возникают силы, не превышающие 3--5 кгс и способствующие меньшему разрушению абразивных зерен круга при правке и их износу при шлифовании. Правка методом обкатывания представляет собой процесс дробления и скалывания абразивных зерен на рабочей поверхности круга правящим инструментом, получающим вращение вследствие сил трения от шлифовального круга.

В качестве правящих инструментов при методе обкатывания применяют круги из карбида кремния КЧ80ВТ--ЧТК, стальные диски, звездочки и шарошки, твердосплавные монолитные ролики, крупнозернистые твердосплавные ролики на металлической связке. Под действием режущей кромки правящего инструмента, перемещающейся по образующей шлифовального круга с определенной, скоростью, поверхностный слой связки круга разрушается, выступающие зерна выкрашиваются, а зерна, находящиеся более глубоко в связке, раскалываются на части.

Проскальзывание между шлифовальным кругом и правящим инструментом приводит к заглаживанию абразивных зерен на выправляемой поверхности круга. При правке методом обкатывания возможны две ориентации правящего инструмента относительно шлифовального круга: оси вращения шлифовального и правящего инструментов находятся либо в одной плоскости (j = 0), либо в пересекающихся плоскостях, расположенных под углом (j ¹ 0).

С увеличением угла j в зоне правки увеличиваются разрушающие силы, действие кото¬рых интенсифицирует процессе восстановления рабочей поверхности круга, и повышается износ правящего инструмента. Правку кругов методом обкатывания безалмазными правящими инструментами чаще всего применяют как предварительную правку, когда необходимо снять большой слой абразива с недостаточно хорошо сбалансированного круга и при наличии неравномерности снимаемого слоя абразива. При такой правке используют стальные диски, звездочки и шарошки (ГОСТ 4803--67), устанавливаемые в специальные правящие приспособления.

Следует обратить внимание на правку шлифовальных кругов дисками, изготовляемыми в исполнениях а и б из сталей марок 10, 20 и 30, цементуемых на глубину 0,3--0,5 мм и закаливаемых до твердости HRС 55--60. Наличие у этих дисков мягкого незакаленного слоя материала способствует интенсификации процесса правки.

Правящие диски, размеры которых приведены в табл. 3, применяют для правки кругов, используемых при чистовом и получистовом шлифовании, когда требуется получить шероховатость обработки в пределах Ra = 0,63-2,50 мкм.

3. Правка методом шлифования

Правка методом шлифования представляет собой процесс срезания и дробления абразивных зерен вращающимся правящем инструментом, который получает принудительное вращение от самостоятельного привода или от привода шлифовальной бабки станка. В качестве правящего инструмента применяют алмазные ролики на твердосплавной связке (ГОСТ 16014--70) и круги из карбида кремния высокой твердости (ГОСТ 6565--67). При рассматриваемом методе вследствие разности скоростей вращения шлифовального круга и правящего инструмента происходит скалывание частичек абразивных зерен, а иногда выкрашивание целых зерен. Для этого вида правки все большее применение находят алмазные ролики, получающие принудительное вращение, совпадающее, по направлению с вращением шлифовального круга или направленное против него. Согласно ГОСТ 6565-67 для правки кругов методом шлифования применяют круги из карбида кремния на керамической связке формы ПП. Алмазные ролики для правки абразивных кругов согласно ГОСТ 16014--70 изготовляют из природных алмазов с равномерным их расположением на рабочей поверхности ролика.

Ролик состоит из корпуса 2, изготовленного из стали марки 35 или 45, и алмазоносного слоя 1, прочно соединенного с корпусом. Алмазоносный слой содержит алмазы, сцементированные специальной твердосплавной связкой методом порошковой металлургии.

Все шире начинают применять алмазные ролики, позволяющие осуществлять правку кругов по нескольким рабочим поверхностям: прямолинейным, криволинейным и их сочетаниям. Такая правка позволяет значительно повысить производительность шлифования за счет концентрированной одновременной обработки нескольких поверхностей детали, а также в результате сокращения времени, затрачиваемого на правку круга, которая ведется либо роликом сложного фасонного профиля, либо набором роликов с использованием метода врезания или метода продольной подачи. Алмазные правящие ролики сложного профиля применяют, в частности, на автомобильных заводах для автоматической правки абразивных кругов. Следует стремиться использовать приспособления для правки с самостоятельным приводом, устанавливаемым вне рабочей зоны станка - за задней бабкой, на шлифовальной бабке или позади нее. Это позволяет править круг во время установки и снятия детали, что сводит до минимума затраты времени направку. Для облегчения изготовления ролики делают из двух частей; на требуемый осевой размер детали их устанавливают с помощью распорной втулки. Наличие разреза ролика по плоскости, наклонной к его оси, исключает появление при правке на шлифовальном круге канавок и других дефектов.

Правку методом шлифования осуществляют на кругло- и бесцентрово-шлифовальных станках, а также на специальных станках (например, для шлифования шеек коленчатых валов и кулачков распределительных валов). Применение алмазных роликов и специальных правящих приспособлений позволяет сократить время на правку, а в некоторых случаях совершенно ее исключить и, таким образом, повысить производительность труда при обработке на 20-30%. При правке кругов алмазными роликами методом шлифования возникают меньшие силы, чем правка кругами из карбида кремния. Алмазные ролики способствуют получению высокой точности выправленной поверхности шлифовальных кругов и их рациональному расходу при шлифовании.

4. Правка методом тангенциального точения

Правка методом тангенциального точения представляет собой процесс, аналогичный процессу обтачивания. Правку осуществляют путем срезания (отчасти скалывания и выкрашивания) абразивных зерен алмазным бруском. Операцию выполняют на плоскошлифовальных станках по всей рабочей поверхности круга при продольном перемещении стола. Брусок с профилем, соответствующим профилю шлифуемой детали, закрепляют на столе станка за деталью. Шлифовальный круг при каждой подаче на глубину приводят в соприкосновение с фасонной поверхностью бруска. В результате взаимодействия с бруском постоянно обновляется профиль круга и тем самым обеспечивается высокое качество обрабатываемых поверхностей деталей, точность размеров и стабильность обрабатываемого профиля.
При использовании профильных алмазных брусков на шлицешлифовальных и специальных станках (например, на станках для шлифования елочного замка турбинных лопаток) производительность операций значительно повышается за счет исключения времени на правку.

5. Правка методом накатывания

Правка методом накатывания рабочей поверхности круга представляет собой процесс дробления абразивных зерен и связки при относительно медленном вращении металлического накатного ролика и круга. Метод применяют исключительно для правки профильных шлифовальных кругов. Правящим инструментом служит стальной фасонный ролик, имеющий профиль обрабатываемой детали. Профилирование ведут при скорости накатывания 1-1,5 м/с с поперечной подачей 0,05--0,06 мм/мин. В зависимости от конструктивных особенностей станка вращение при накатке получает либо шлифовальный круг, либо ролик. В результате взаимного вращения ролика с кругом и значительного давления, создаваемого в зоне контакта поперечной подачей, происходит разрушение абразивных зерен и связки на рабочей поверхности круга, правка продолжается до тех пор, пока круг не приобретает форму профиля заданной детали. Износ ролика вследствие незначительного относительного скольжения при правке сравнительно невелик, поэтому одним и тем же роликом Можно многократно производить правку. Предпочтительнее осуществлять накатывание роликом, который приводится во вращение от отдельного электродвигателя или от шпинделя бабки изделия, так как при этом обеспечивается большая точность профилирования круга при меньшем износе ролика.

Профилирование кругов накатными роликами отличается простотой конструкции приспособлений, возможностью правки по нескольким поверхностям профиля круга, высокой режущей способностью выправленных поверхностей.

Для изготовления роликов применяют стали марок 45, 40Х с закалкой до твердости HRC 30--32, а также У8А, У10А, ХГ, Р18, закаленные до твердости HRC 60--64. Профилирование роликами из стали 45, 40Х более эффективно для операций предварительного шлифования, так как процесс накатывания круга протекает интенсивнее, а изготовление роликов проще. Хотя закаленные до твердости HRC 60--64 ролики более износоустойчивы и обеспечивают повышенную точность профилирования круга, для их изготовления необходимы специальные профилешлифовальные станки.

6. Правка шлифовальных кругов свободным абразивом

Воздействие на связку при правке круга свободным абразивом осуществляется следующим образом:

Через отверстие в притире подается суспензия, состоящая из абразивных зерен и глины. При вращении шлифовального круга в зазор между кругом и притиром попадает абразив, который увлекается поверхностью круга и держит на расстоянии притир.

В процессе перекатывания зерна свободного абразива по связке она удаляется, при этом за зерном образуются «подпорки».

Достоинством данного метода является высокая производительность. К недостаткам можно отнести плохую избирательность процесса правки и возможность ухудшения качества поверхности обрабатываемой детали при попадании на нее зерен абразива.

Способ используется при периодических воздействиях на РПК.

абразив обтачивание точение шлифовальный круг

Список использованной литературы

1. http://www.mirstroek.ru/articles/moreinfo/

2. http://tool-land.ru/pravka-shlifovalnykh-krugov.php

3. http://metallicheckiy-portal.ru/articles/obrabotka/shlifovka_i_polirovka/pravka_abrazivnix_shlifovalnix_krugov

4. http://www.autowelding.ru/publ/1/rezanie_metallov/pravka_shlifovalnykh_krugov

5. http://www.info.instrumentmr.ru/

6. Ординарцев И.А. (1987) Справочник инструментальщика.

Размещено на Allbest.ru